音箱塑料模說明書1

1、桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 1 目錄 一接受設(shè)計任務(wù) 二收集并分析必要的設(shè)計原始資料與數(shù)據(jù) 三分析塑料的工藝性 四塑件基本參數(shù)的計算與注射機的選用 五模具類型及結(jié)構(gòu)的確定 六校核模具與注射機的有關(guān)尺寸 七模具零件的尺寸計算 八冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 九脫模機構(gòu)的設(shè)計 十繪制模具的裝配 十一。.塑料模具設(shè)計小結(jié) 十二。.參考文獻 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 2 一、 接受設(shè)計任務(wù) 名稱音箱蓋 材料ps 未注公差按一般精度等級選用 機床自行選定 型腔數(shù)一模4件 塑件外觀光滑、透明有一定彈性為電腦音箱表面裝飾品。 二、收集并分析必要的設(shè)計原始資料與數(shù)據(jù) 根據(jù)零件所給的尺寸和精度要求查

2、表3.10和表3.09對零件進行標(biāo)注其標(biāo)注與下圖所示 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校課程設(shè)計專用紙 3 三、分析塑料的工藝性 1 塑件的原材料分析 塑料 品種 結(jié)構(gòu) 特點 使用 溫度 化學(xué) 穩(wěn)定性 性能 特點 成型 特點 聚 苯 乙 烯 pom 聚苯乙烯無色透明、無毒無味落地時發(fā)出清脆的類似金屬的聲音密度為1.054g/cm3 熱變形溫度一般在70980c 聚苯乙烯能耐堿、硫酸、磷酸、1030的鹽酸、稀醋酸及其他有機酸但不耐硝酸及氧化劑的作用對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗蝕能力能溶于苯、甲苯、四氟化碳、氯仿、酮類和脂類等。 聚苯乙烯的力學(xué)性能與聚合方法、相對分子質(zhì)量大小、定向度和雜

3、質(zhì)量有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大機械強度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能尤其是高頻絕緣性能和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。著色性能優(yōu)良耐熱性低熱變形溫度一般在70980c所以只能在布告的溫度下使用。質(zhì)地硬而脆有較高的熱膨脹系數(shù)因此限制了它在工程上的應(yīng)用。 由于聚苯乙烯的流動性和成型性優(yōu)良故成品率高但易出現(xiàn)裂紋所以成型塑件的脫模斜度不宜過小且推出要均勻塑件壁厚應(yīng)均勻宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型并延長注射時間以防止縮孔及變形降低內(nèi)應(yīng)力但料溫過高則易出現(xiàn)銀絲由于流動性好多采用點澆口形式。 結(jié)論熔點溫度在熱分解溫度和成型溫度以下適合成型。 注射速度不宜過快注射壓力不宜過高。 吸水小可以不經(jīng)干燥處理。 成型收縮率大查附

4、表b得其收縮率為0.60.8且收縮率不好解決在設(shè)計模具時應(yīng)注意。 2 分析塑件的成型工藝性 壁厚要均勻允許的最小厚和最大厚的最大比為13 壁厚要適中且不能太薄最小壁厚查表3.14得0.75mm。 根據(jù)塑件圖可知塑件的最小壁厚為1mm滿足最小壁厚的要求。 結(jié)論由分析可確定為注射成型的模具。 四、塑件基本參數(shù)的計算與注射機的選用 1 根據(jù)塑件圖樣及產(chǎn)量等要求確定該模具的型腔數(shù)目為一模4件。 2 計算單件塑件的體積與質(zhì)量 塑件的體積的計算 經(jīng)計算塑件的體積為v10.8cm3 塑件的密度查表得聚苯乙烯的密度為1.054g/cm3 塑件的質(zhì)量為wv10.8cm3x1.054g/cm311.3832g 3

5、.初步選用成型設(shè)備 采用一模2件的模具結(jié)構(gòu)考慮其外形尺寸注射時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況初步選用注射機型號為xs-zy-125。 五、模具類型及結(jié)構(gòu)的確定 1 根據(jù)塑件的成型工藝方案確定模具的類型為注射模。 2 確定模具結(jié)構(gòu)方案 塑件成型位置及分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素它與模具整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫出和模具的制造工藝等有關(guān)所以應(yīng)根據(jù)分型面選擇的原則和塑件的外形合理的選擇分型面。該塑件表面質(zhì)量要求較高制品兩側(cè)內(nèi)部均有1內(nèi)凹 截面形狀簡單、規(guī)范桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 4 由于是用于音箱箱殼裝飾用故該塑件外邊緣及內(nèi)外表面光潔度要好不可有熔接痕故

6、澆口應(yīng)開在內(nèi)孔邊緣采用潛伏澆口其分型面的形式如下圖所示 型腔數(shù)目的最后確定及型腔的排列 根據(jù)設(shè)計要求最后確定型腔的排列分布圖如下圖所示 成型零件的結(jié)構(gòu) 其零件的結(jié)構(gòu)草圖如下圖所示 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校課程設(shè)計專用紙 5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆口套的設(shè)計 由于初選注射機的型號為xs-zy-125查表4.2得噴嘴圓弧半徑為12mm噴嘴孔直徑為4mm 。主流道通常設(shè)計在澆口套中為了方便注射主流道始端的球面必須比注射機的噴嘴圓弧半徑大12mm防止主流道口部積存凝料而影響脫模通常將主流道小端直徑設(shè)計的比噴嘴孔直徑大0.51mm。其設(shè)計尺寸如下圖所示 主流道的設(shè)計 由于在前面的設(shè)計中將主流道設(shè)計在澆口套中

7、即其圖和尺寸如上圖所示 分流道的設(shè)計 該塑件的形狀不是很復(fù)雜熔料填入型腔也比較容易根據(jù)型腔的布局圖可知分流道的長度不是很長為了便于加工選擇其截面形狀為半圓形的分流道由于聚苯乙烯的流動性好取其截面的半徑為3mm截面形狀如下圖所示 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 6 澆詰納杓?根據(jù)塑件的材料為聚苯乙烯ps以及塑件的形狀和型腔數(shù)查表5.2的該塑件 可使用潛伏澆口。潛伏澆口形式的澆口與型腔相連時有一定的角度形成了能切斷的刃口這一刃口在脫模或分型時形成的剪切力可將澆口自動切斷不過對于較強韌的塑料則不宜采用但其得到的塑件的表面質(zhì)量較好。而。故選擇澆口的形式為潛伏澆口。如下圖 型芯、型腔的設(shè)計 為了

8、使塑件的外觀無拼接痕選擇整體式的型腔但為了順利脫模型芯采用鑲拼式.具體的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 7 推出機構(gòu)和拉料桿的結(jié)構(gòu)形式 由上面的結(jié)構(gòu)草圖和零件形狀選用斜導(dǎo)桿導(dǎo)滑的側(cè)向分型與抽芯。斜導(dǎo)桿用滾動軸承輔助運動采用607型號軸承 根據(jù)澆注系統(tǒng)末端直徑大小選用直徑為13的z型拉料桿 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖查標(biāo)準(zhǔn)手冊選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為400x630中的a2型其相關(guān)尺寸如下圖所示 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 8 400x630模架 a2型 通過查表計算模具閉合高度hm30ab50c3090704080300mm 六、校核模具與注射機的有關(guān)尺寸 最大注射

9、量的校核 由式4.5nm m1kmp知mp為注射機允許的最大注射量n為型腔數(shù)m單個塑件的質(zhì)量m1為澆注系統(tǒng)所需的塑料質(zhì)量k為注射機最大注射量的利用系數(shù)取0.8。 因聚苯乙烯塑料的密度是1.05 g/cm3近似于1 g/cm3因此規(guī)定注塞式注射機的允許最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的。 由前面的計算可得m11.3832gn4m15g 即 4x11.383250.8xmp mp63.166g 經(jīng)查得注射機的最大注射量為125g所以最大注射量滿足要求。 校核鎖模力 由式4.6知fzpnaa1fpp為注射壓力查表4.1得p20mpa fz20x4x3.14x2524x3.14x3524

10、64.72kn 查表4.2得該注射機的鎖模力是900n所以滿足要求。 校核最大最小模厚 查表4.2得注射機xs-zy-125得最大模厚為300mm最小模厚為200mm而hm為280mm即滿足要求。 開合模行程校核 查表4.2得注射機xs-zy-125的最大開合模行程s300mm 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 9 sh1h2a51075mm滿足要求。 5.模具拆分解圖 七模具零件的尺寸計算 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 10 根據(jù)塑件的精度要求為一般精度4級查表3.9取x值為0.18查附表b得聚苯乙烯的最大收縮率和最小收縮率分別為0.8和0.6即其平均收縮率為0.7。 1計算

11、型腔尺寸 具體尺寸附零件圖 2型芯尺寸計算 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 11 所以l129.886/221.9。具體尺寸附零件圖 3、導(dǎo)柱設(shè)計 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 12 查表得模架所用導(dǎo)柱直徑為32技術(shù)要求如下圖 . 1長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出812mm以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進入行腔的情況。 2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形以使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難所以導(dǎo)柱前端形式以錐臺形為多。 3材料 導(dǎo)柱材料采用20鋼淬火后硬度為5055hrc。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為ra0.8?m導(dǎo)向部分的表面粗糙度為ra0.80.4?m。

12、 4數(shù)量 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻在模具分型面的四周導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離以保證模具強度導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的11.5倍 配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用h7/m6或h7/k6的過渡配合導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用h7/f7或h8/f7的間隙配合。 、導(dǎo)套設(shè)計 采用帶頭導(dǎo)套用h7/m6或h7/k6的過渡配合鑲?cè)肽０鍖?dǎo)套固定部分的粗糙度為ra0.8?m導(dǎo)向部分粗糙度為ra0.80.4?m。 八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計原則 1冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 2冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng)?shù)?dāng)塑件壁厚不均勻時厚處冷卻水道到型腔表面的距離

13、則應(yīng)近一些間距也可適當(dāng)小些一般水道孔邊至型腔表面距離為1015mm。 3水道出入口的布置 澆口處加強冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。 4冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 5冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 6冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好對于矩形模具通常沿寬度方向開設(shè)水孔。 7合理確定冷卻水道的形式確定冷卻水管接頭位置避免與模具的其它桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 13 機構(gòu)發(fā)生干涉。 冷卻時間的確定 在對冷卻系統(tǒng)做計算之前需要對某些數(shù)據(jù)取值以便對以后的計算作出估算根據(jù)前面的資料取閉模時間3s開模時間3s頂出時間2s冷卻時間20.5s保壓時間15s總周期為50s。 管徑

14、為8的冷卻水管所對應(yīng)的最低流速為1.66 m/s時才能達到湍流狀態(tài)但是由于體積流量qv沒有在表的取值范圍內(nèi)所以造成了v平均偏小如果要達到湍流狀態(tài)可以增大體積流量和減小冷卻水管直徑但是冷卻的目的就是為了讓制品快速冷卻提高生產(chǎn)率同時改變制品的力學(xué)性能為了達到湍流而增大體積流量是沒有意義的因為在v平均較小既層流時就可以達到冷卻效果。 用配作法在型腔中做出冷卻水道 九、脫模機構(gòu)的設(shè)計與計算 、脫模機構(gòu)的設(shè)計原則 1推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè) 由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的所以一般情況下推出機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。正因如此在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意開模后使塑件能留在動模一側(cè)。 2保

15、證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞設(shè)計時應(yīng)仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小合理的選擇推出方式及推出位置。推力點應(yīng)作用在制品剛性好的部位如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處盡量避免推力點作用在制品的薄平面上防止制件破裂、穿孔如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。 3機構(gòu)簡單動作可靠 推出機構(gòu)應(yīng)使推出動作可靠、靈活制造方便機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度以承受推出過程中的各種力的作用確保塑件順利脫模。 4良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱蔽面和非裝飾面對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇以免推出痕

16、跡影響塑件的外觀質(zhì)量。 5合模時的正確復(fù)位 設(shè)計推出機構(gòu)時還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復(fù)位并保證不與其它模具零件相干涉。推出機構(gòu)的種類按動力來源可分為手動推出機動推出液壓氣動推出機構(gòu)。 本塑件模具采用斜導(dǎo)桿導(dǎo)滑的側(cè)向分型與抽芯。 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校課程設(shè)計專用紙 14 、脫模力的計算 圖10 型芯受力分析 塑件注射成型后在模內(nèi)冷卻定形由于體積收縮對型芯產(chǎn)生包緊力塑件從模具中推出時就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對底部無孔的筒、殼類的塑料制件脫模推出時還要克服大氣壓力。型芯的成型端部一般均要設(shè)計脫模斜度。另外塑件剛開始脫模時所需的脫模力最大其后推出力的作用僅僅克服了推出機構(gòu)的移動摩擦力。

17、圖11所示為塑件脫模時型芯的受力分析。由于推出力tf的作用使塑件對型芯總壓力降低了sintf因此推出時摩擦力sinmbtfff 式中mf脫模時型芯受到的摩擦阻力 bf塑件對型芯的包緊力 tf脫模力脫模斜度 塑件對鋼的摩擦系數(shù)一般為0.10.3。 根據(jù)力的平衡原理可得cossin0mtbfff 故有cossin1cossinbtff因?qū)嶋H上摩擦系數(shù)較小sin更小cos也小于1故可簡化為cossintfap其中a為塑件包絡(luò)型芯的面積p為塑件對型芯單位面積上的包緊力一般情況下模外冷卻的塑件p取72.42.910pa模內(nèi)冷卻的塑件p取70.81.210pa。本設(shè)計中的塑件采用模內(nèi)冷卻a8188mm2取

18、10pmpa脫模斜度10.2。由于塑桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計專用紙 15 件為底部無孔制件脫模時還應(yīng)考慮克服大氣壓力0f即 f脫 apcossin8188100.2cos1 sin114.95kn 十、繪制模具的裝配圖 圓柱銷8cr128m6x34模具裝配圖指導(dǎo)桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校序號零件名稱數(shù)量材料備注比例重量1101共7張第1張12345678911121314151617定模板定模座板動模板圓柱銷支承板壓板螺釘螺釘滾動軸承限位釘拉料桿10動模座板墊塊推板螺釘1114441684843214q21545鋼45鋼45鋼20鋼q235ht20045鋼28-38hrc58-60hrccr1240-45hrc宋曉輝模具設(shè)計與制造3班校核制圖覃 誠08-1120060322031445鋼m8x202x12607開口銷45鋼m18x16045鋼m6x20t8a13x1251q235ht20045鋼推桿固定板145鋼40-45hrcm22x35斜導(dǎo)桿澆口套螺釘導(dǎo)柱202122238124t10at10a淬火19導(dǎo)套4t8a18x130t8a4復(fù)位桿1820鋼m6x2045鋼45鋼4型芯2445鋼4螺釘25m18x6122m6x140 技 術(shù) 要 求1.裝配時要以分型面較平整 或不易整修的一側(cè)作為基準(zhǔn)上紅丹油與另一分型面進行對撞研合檢查分型面密合情況2.檢查各個活動機構(gòu)